[发明专利]一种清洗头装置及凝汽器在线清洗机器人

说明书

 

技术领域

    本发明属于机械和机器人应用领域，具体的说，涉及一种用于凝汽器冷凝管清洗的清洗头装置及拥有该装置的在线清洗机器人。

背景技术

    凝汽器是一种大型换热设备。在电力行业中其作用是将汽轮机做功排出的蒸汽凝结为水，以提高热力循环的效率。凝汽器运行时，冷却水从前水室的下半部分进来，通过冷却水管（热交换）进入后水室，向上折转，再经上半部分冷却水管流向前水室，最后排出。汽轮机排出的蒸汽则由进气口进来，经过冷却水管之间的缝隙往下流动，向管壁放热后凝结为水。在此工作过程中，由于冷却水质的不洁净（冷却水直接取自江，河，湖，海），热交换时发生化学反应等原因，导致铜管内壁积聚了一些不利于传热的固态混合物（称之为污垢），污垢的存在，降低了换热面的传热能力，使汽轮机效率降低。因此，必须进行清理。

目前，电厂凝汽器除垢的方法分为离线和在线两种。离线方式固然有它的优点，但是，离线清洗不仅耗费巨大，而且对运行中产生的积垢也无法及时清除，不能随时保证火电机组的高效运行。另外，传统的在线清洗方法，由于各自的缺陷都不能很好的得到应用。比如，胶球清洗，胶球回收率低，不能有效地清除积垢，仍需定期停机尽心离线清洗；化学清洗，长期使用会腐蚀凝汽器铜管，降低凝汽器使用寿命，带来环境污染问题。

因而，在线清洗凝汽器的机器人作为新型清洗方法孕育而生，并得到电力行业的重视和青睐。现有在线清洗凝汽器的机器人基本原理都是运用机械臂进行高压水喷嘴定位，使用高压水射流对准凝汽器冷却管进行清洗。但是，在实际应用中，现有在线清洗凝汽器的机器人还存在以下问题：

1、清洗机器人使用的清洗头大多采用高压水射流的单喷嘴或联排喷嘴两种方式，清洗过程中喷嘴有进入或接触冷却管，也有保持一定距离的。不论是否接触，对准精度都有较高的要求。在未对准情况下，对于非接触式的，对凝汽器清洗效果大打折扣；对于进入和接触式的，容易造成喷嘴和冷却管的损害，且实际运用中的凝汽器管板有时会存在封堵现象。

2、用于凝汽器清洗用的水来源于凝汽器外部，即在凝汽器外部设置有水箱、增压水泵，增压水泵取水箱水增压通过管道进入凝汽器内部，而凝汽器内部因满足机械臂移动需要还需增设盘管及相关装置，上述设备材料存在占用空间大、移动不方便，又由于整个取水系统连接环节多，容易造成密封性的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的清洗喷头与冷却管对准精度要求过高的缺陷。

为了达到上述目的，本发明提供了一种清洗头装置，包括清洗喷头、机械臂连接装置、弹性复位装置、前通电螺线管和后通电螺线管；清洗喷头为中空管状；机械臂连接装置包括前结构件、后结构件和连接板；前结构件和后结构件分别套于清洗喷头上，并通过连接板相连；前通电螺线管和后通电螺线管分别套于清洗喷头上，且位于前结构件和后结构件之间；后通电螺线管与后结构件固定相连；前通电螺线管与清洗喷头固定相连；弹性复位装置设于前通电螺线管和前结构件之间，清洗喷头前端面设有密封垫圈。

对本发明的进一步改进在于：上述清洗喷头包括前端直管和后端直管；前端直管与后端直管相连通，且前端直管与后端直管的连接处呈台阶状；前端直管口径大于后端直管口径；前结构件、后结构件、前通电螺线管、后通电螺线管套于后端直管上。

其中，清洗喷头前端面的中空部分面积大小为能完整容纳三至六个冷却管，管壁厚度大于冷却管管径。清洗喷头前端的管壁厚度仅需略大于冷却管直径，使清洗喷头在清洗过程中与冷却管接触时，不产生泄压即可。

弹性复位装置为复位弹簧；清洗喷头上设有卡簧；复位弹簧两端分别与前结构件和卡簧相抵触。

清洗喷头与所述的机械臂连接装置前后结构件轴孔和所述的通电螺线管中后通电螺线管为间隙配合。

前结构件上设有导向键槽；清洗喷头上设有导向键；导向键可自由滑动地设于导向键槽内；清洗喷头后端设有定位销。

本发明还提供了一种包含上述清洗头装置的凝汽器在线清洗机器人，该凝汽器在线清洗机器人置于凝汽器水室中，该凝汽器在线清洗机器人该清洗机器人还包括机械臂、连接管和增压泵；机械臂与清洗头装置的机械臂连接装置固定相连；增压泵通过连接管与清洗头装置的清洗喷头密封相连。

增压泵采用潜水增压泵。清洗喷头前端设有限压装置，该限压装置采用限压阀。

通电螺线管进行防水绝缘处理，即：对通电螺线管的导电线圈使用环氧树脂胶灌封处理，对线路接头采用环氧树脂胶封处理或使用防水接线盒。